印度专利局已授予印多尔理工学院“PN 调谐差分 8T 静态随机存取存储器 (SRAM) 单元”专利。本发明一般涉及集成电路,更具体地说涉及超低功耗 SRAM。为了降低存储器单元阵列的功耗,电源电压缩放是最优选的方式。电源电压缩放使操作能够在亚阈值范围内进行,其中电路的功耗最小。这是通过选择低于所用金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 器件的阈值电压的电源电压来实现的。通过 VLSI 设计进行电源电压缩放会受到诸如静态噪声容限 (SNM) 的明显损失、电流波动、限制可能连接到单个位线的单元数量等限制。本发明减少了读取干扰并提高了 SRAM 单元的写入能力,从而在超低功耗操作中更有效地操作 SRAM 单元。本发明还增强了 SRAM 单元在亚阈值区域内对工艺电压温度变化的免疫力。这是通过切断反馈并限制通过真实存储节点到地的电流来实现的,从而提高了 8T SRAM 单元的写入能力和写入速度,允许设置公共写入脉冲宽度,从而提高写入速度。读取操作期间对真实存储节点没有直接干扰,从而降低了芯片间或芯片内变化导致的故障概率。这种新型 SRAM 单元将使设计人员能够构建强大的内存阵列。
摘要 — 室内定位和情境感知正成为各种应用的两项关键技术。最近,通过采用超宽带 (UWB) 技术,人们已经实现了厘米级精度和低功耗的实时定位系统。自 2015 年以来,Decawave 已生产出商用 UWB 集成电路,利用飞行时间测量技术来估计两个代理之间的距离。这项工作介绍了两台 Decawave 收发器(DW1000 和 2020 年发布的新款 DW3000)之间的性能研究。测试空间包括视距内区域和由 UWB 无线电信号反射到各种障碍物而引起的各种非视距条件。最后,我们分析了不同配置下的功耗,并对两台设备进行了比较。结果表明,两者在 1 米以上的测量范围内具有相似的精度,而考虑到较短的距离,DW3000 的平均性能要好 33.2%。此外,新收发器在实时测量过程中的功耗降低了近 50%,平均值达到 55 mW。索引术语 — 超宽带技术、超宽带通信、物联网、室内定位、功耗
摘要:电推进系统 NanoFEEP 在 UWE-4 卫星上进行了集成和在轨测试,这标志着首次成功演示了 1U CubeSat 上的电推进系统。介绍了推进剂加热过程和不同推力水平下推进系统功耗的在轨特性测量。此外,还描述了基于推力矢量方向对航天器姿态影响的分析。所用的加热器每轨道液化推进剂 30 分钟,功耗为 103 ± 4 mW。在此期间,可以启动相应的推进器。推进系统包括一个推进器头、其相应的加热器、中和器和电源处理单元的数字组件,功耗为 8.5 ± 0.1 mW · µ A − 1 + 184 ± 8.5 mW,并与发射极电流成比例。两个推进器头的推力方向估计与立方体卫星结构中的安装方向成 15.7 ± 7.6 ◦ 和 13.2 ± 5.5 ◦ 角。鉴于 1U 立方体卫星的功率非常有限,NanoFEEP 推进系统是一个非常可行的选择。后续 NanoFEEP 推进器的加热器已经得到改进,因此系统可以在整个轨道周期内启动。
注释: 1.B 级温度范围为 -40 ℃ ~+85 ℃。 2.这些数据是按最初设计的产品发布的。 3.一次校准实际上是一次转换,因此这些误差就是表 1 和表 3 所示转换噪声的阶数。这 适用于在期望的温度下校准后。 4.任何温度条件下的重新校准将会除去这些漂移误差。 5.正满标度误差包括零标度误差 ( Zero-Scale Error )(单极性偏移误差或双极性零误 差),且既适用于单极性输入范围又适用于双极性输入范围。 6.满标度漂移包括零标度漂移 (单极性偏移漂移或双极性零漂移)且适用于单极性及 双极性输入范围。 7.增益误差不包括零标度误差,它被计算为满标度误差——对单极性范围为单极性偏移 误差,而对双极性范围为满标度误差——双极性零误差。 8.增益误差漂移不包括单极性偏移漂移和单极性零漂移。当只完成了零标度校准时,增 益误差实际上是器件的漂移量。 9.共模电压范围:模拟输入电压不超过 V DD +30mV ,不低于 GND-30mV 。电压低于 GND-200mV 时,器件功能有效,但在高温时漏电流将增加。 10.这里给出的 AIN ( + )端的模拟输入电压范围,对 TM7706 而言是指 COMMON 输入 端。输入模拟电压不应超过 V DD +30mV, 不应低于 GND-30mV 。 GND-200mV 的输入 电压也可采用,但高温时漏电流将增加。 11.VREF=REF IN ( + )- REF IN ( - )。 12.只有当加载一个 CMOS 负载时,这些逻辑输出电平才适用于 MCLK OUT 。 13.+25 ℃时测试样品,以保证一致性。 14.校准后,如果模拟输入超过正满标度 , 转换器将输出全 1, 如果模拟输入低于负满标度, 将输出全 0 。 15.在模拟输入端所加校准电压的极限不应超过 V DD +30mV 或负于 GND - 30mV 。 16.当用晶体或陶瓷谐振器作为器件的时钟源时 (通过 MCLK 引脚 ), V DD 电流和功耗 随晶体和谐振器的类型而变化 (见“时钟和振荡器电路”部分)。 17.在等待模式下,外部的主时钟继续运行, 5V 电压时等待电流增加到 150 μ A , 3V 电 压时增加到 75 μ A 。当用晶体或陶瓷谐振器作为器件的时钟源时,内部振荡器在等待 模式下继续运行,电源电流功耗随晶体和谐振器的类型而变化 (参看“等待模式” 一节)。 18.在直流状态测量,适用于选定的通频带。 50Hz 时, PSRR 超过 120dB (滤波器陷波 为 25Hz 或 50Hz )。 60Hz 时, PSRR 超过 120dB (滤波器陷波为 20Hz 或 60Hz )。 19.PSRR 由增益和 V DD 决定,如下:
脉冲神经网络 (SNN) 的固有效率使其成为可穿戴健康监测的理想选择。SNN 通过事件驱动处理和稀疏激活进行操作,与传统 CNN 相比,功耗更低。这种节能方法与可穿戴设备的限制非常吻合,可确保长时间使用并最大程度地降低对用户体验的影响。另一种降低可穿戴健康监测 SNN 功耗的技术是近似计算。这种方法使资源受限的可穿戴设备能够实现计算效率,从而提高健康监测设备的使用寿命和可用性。
光接收器的性能受到互补金属氧化物半导体 (CMOS) 运算放大器 (op-amps) 设计的显著影响,这种设计受益于 CMOS 技术的进步,可降低噪声和功耗。本研究概述了低噪声 CMOS 运算放大器的设计过程,旨在实现高质量的信号输出,这对于必须尽量减少噪声干扰的专业音频设备和精密仪器等应用至关重要。通常,降低噪声的努力会导致速度降低和功耗增加。因此,实现性能参数的最佳平衡至关重要,噪声水平是主要关注点。提出了一种有效的设计方法来提高运算放大器的整体性能。采用分析方法来深入了解设计,优先考虑噪声性能。设备尺寸和偏置条件是根据噪声水平、带宽、信号摆幅、斜率和功耗等几个因素确定的。已经开发了一个两级运算放大器来验证所提出的设计方法。通过该方法得出的器件参数与使用 MATLAB 生成的模拟结果非常吻合,强调了设计过程的准确性和有效性。
现代 4G 智能手机内置高速多核处理器、千兆字节闪存、高分辨率彩色显示屏、3G/4G 和蓝牙无线通信设备 [1]。因此,智能手机的静态功耗与笔记本电脑或手持平板电脑相当。此外,实时视频流等新的现代应用需要不断使用 LED 背光显示屏或云计算服务,这无疑将大幅增加总功耗 [2]。4G 智能手机的上述所有增强功能将增加电池寿命的压力,并加剧了对更高效电源管理系统的紧迫性 [3]。然而,广泛用于提供电源的镍镉/镍氢电池和锂离子电池在满足智能手机中各种应用的能量和功率需求方面非常有限。最近的一项研究支持了这一观点,该研究表明,在过去十年中,其能量密度仅翻了一番,从 300 Whr/升增加到 600 Whr/升 [ 4 ]。因此,可行的解决方案是通过提高智能手机中电源管理单元 (PMU) 的电源效率来降低整体电池功耗。过去几年中,有许多有趣的研究工作 [ 5 , 6 ],它们提出了 3G/4G 智能手机的各种功耗使用模型。智能手机中的现代电源管理系统 [ 7 ] 用于从具有宽输入范围变化的电池源产生恒定或可变的输出电压电源,例如 NiCd/NiMH,1.1-2 V,或 Li-Ion,2.5-4.2 V [ 8 , 9 ]。电源转换器(降压/升压)是智能手机电源管理单元 (PMU) 中不可或缺的组成部分,如图 1 所示。其目的是为智能手机中的不同组核心模块 [ 1 ] 提供良好调节的电源电压。智能手机 PMU 的完整图示可在此处找到 [ 10 ]。